Порядок проведения экспериментов

Импульсные последовательности указанных типов можно легко получить с помощью генератора функций (Function Generator) (рисунок 8), который входит в состав измерительных приборов программы. Этот генератор вырабатывает периодические последовательности трех форм: синусоидальной, прямоугольной и треугольной. Кроме этого, он обеспечивает смещение указанных последовательностей по постоянному уровню с помощью регулировки Offset, позволяет изменять коэффициент заполнения и симметрию импульсов при помощи регулятора Duty cycle.

Рисунок 8 – Панель генератора функций

Для решения поставленной задачи необходимо собрать схему, которая приведена на рисунке 9. В этой схеме имеются два прибора — генератор функций (Function Generator) и осциллограф (Oscilloscope), включенные параллельно. Сопротивление R1 является нагрузкой генератора функций и на процессы в схеме влияния не оказывает.

Рисунок 9 – Схема включения приборов

Изображение генератора функций на рисунке 9 является символическим, для установки характеристик выходного сигнала необходимо выполнить двойной щелчок левой кнопкой мыши на этом символическом изображении. При этом открывается передняя панель прибора, изображенная на рисунке 8. С помощью органов управления этим прибором можно выбрать форму выходного напряжения; установить его частоту (Frequency); изменить коэффициент заполнения или симметрию импульсов (Duty Cycle); амплитуду (Amplitude) и напряжение смещения нулевого уровня (Off Set).

Выходное напряжение генератора функций снимается с зажимов, расположенных в нижней части передней панели прибора. Средний зажим является общим, с правого зажима снимается напряжение условной положительной полярности, а с левой — условной отрицательной полярности.

Аналогично, изображение осциллографа на схеме рисунка 9 является символическим. Для открытия его полной передней панели необходимо выполнить двойной щелчок левой кнопкой мыши на символическом изображении прибора. При этом открывается передняя панель, изображенная на рисунке 10.

Рисунок 10 – изображение сигнала на осциллографе

С помощью органов управления каналов А и В устанавливают коэффициенты отклонения по вертикали V/Div и смещение изображения по вертикали Y pos. С помощью органов управления разверткой Time Base устанавливают коэффициент развертки s/Div и смещение изображения по горизонтали X Pos. Способ синхронизации изображения выбирается с помощью органов управления Trigger. Вызов расширенной передней панели осциллографа производится нажатием клавиши Zoom. Для возвращения к обычной передней панели надо нажать клавишу Reduce на расширенной панели прибора.

Рис. 1.1 г. Результат анализа спектра по Фурье (г).

Эксперимент 1. Спектр гармонического сигнала.

Откройте файл с1_001 (рис. 1.1).

Для выполнения первого пункта программы выберем с помощью органов управления генератором синусоидальную форму выходного напряжения ~, установим его частоту равной 1 kHz, а напряжение 10 V при коэффициенте заполнения 50%. Органами управления осциллографом настроим этот прибор так, чтобы получить устойчивое изображение синусоидального напряжения, как показано на рис. 1.1 в.

Для получения на экране монитора изображения спектральной характеристики этого сигнала необходимо подать команду: Анализ > Запустить > Фурье... После этого откроется окно Fourier Analysis, в котором нужно указать параметры частотного анализа и способ представления результата. Изображение частотного спектра гармонического сигнала приведено на рис. 1.1г. Из этого рисунка видно, что спектр гармонического сигнала состоит из одной единственной линии, амплитуда (Magnitude) которой равна 10 В, а частота 1 Гц, установленным на генераторе.